專利名稱：主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種主控單元接管接口單元 串口的分布式框式設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
分布式框式i殳備包括主控單元和接口單元，各個(gè)單元在啟動(dòng)過程中都會(huì) 生成啟動(dòng)信息，并通過串口將啟動(dòng)信息輸出。從用戶的角度看，只能使用主 控單元的串口，而接口單元的串口對(duì)用戶是不可見的。由于啟動(dòng)信息對(duì)于設(shè) 備維護(hù)工作非常重要，現(xiàn)有技術(shù)中為了使用戶獲取到接口單元的啟動(dòng)信息， 通常采用以下兩種方式將接口單元的啟動(dòng)信息上傳至主控單元。
第一種，如圖1，圖1為現(xiàn)有第一種上傳方式所采用的分布式框式設(shè)備 的結(jié)構(gòu)示意圖。接口單元通過網(wǎng)口通道或其它通信通道將啟動(dòng)信息上傳至主 控單元，由主控單元對(duì)該啟動(dòng)信息進(jìn)行處理。這種方式的缺點(diǎn)是在接口單 元的啟動(dòng)初期，網(wǎng)口通道不可用，此時(shí)生成的大量啟動(dòng)信息無(wú)法傳送至主控 單元；物理上依賴網(wǎng)口通道，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通道異常時(shí)，無(wú)法上傳啟動(dòng)信息；若多 個(gè)接口單元同時(shí)上傳啟動(dòng)信息，當(dāng)出現(xiàn)丟包現(xiàn)象時(shí)，會(huì)導(dǎo)致主控單元接收的 信息不完整。
第二種，如圖2,圖2為現(xiàn)有第二種上傳方式所采用的分布式框式設(shè)備 的結(jié)構(gòu)示意圖。主控單元使用一塊RS485接口芯片，實(shí)現(xiàn)串口的一對(duì)多連 接；在每個(gè)接口單元上提供獨(dú)立的串口控制器(即圖2中的串口控制器2) 與RS485接口芯片進(jìn)行通信。這種方式的缺點(diǎn)是首先，軟件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜， 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，1)接口單元必須保證每個(gè)從串口控制器1發(fā)送的數(shù) 據(jù)也發(fā)送到串口控制器2; 2)需要定制通信協(xié)議，以保證同一時(shí)刻只有一塊接口單元向主控單元上傳數(shù)據(jù)，并且主控單元需要處理RS485接口芯片 收到的數(shù)據(jù)，可以緩存，也可以向串口，如控制臺(tái)(Console)串口輸出。 第二，硬件上需要一塊RS485接口芯片，每個(gè)接口單元需要一個(gè)額外的串 口控制器，因此需要的硬件器件更多。
綜上可見，現(xiàn)有的兩種方式均無(wú)法簡(jiǎn)單、高效地獲取接口單元的啟動(dòng)信
自

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備，能夠簡(jiǎn) 單、高效地獲取接口單元的啟動(dòng)信息。
本發(fā)明還提出一種主控單元接管接口單元串口的方法，能夠簡(jiǎn)單、高效 地獲取分布式框式設(shè)備中接口單元的啟動(dòng)信息。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備，包括主控單元和接口 單元，其中，
主控單元包括第一微CPU，接口單元包括第二微CPU和開關(guān)，第一微CPU 通過命令通道與第二微CPU連接，向第二微CPU發(fā)送接管命令或停止接管命
令；
第二微CPU，根據(jù)來自第一微CPU的接管命令，控制本單元的開關(guān)將串 口收發(fā)線連接至主控單元；或者，根據(jù)來自第一微CPU的停止接管命令，控制 本單元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。
一種主控單元接管接口單元串口的方法，包括
當(dāng)主控單元接管接口單元時(shí)，主控單元的第 一微CPU向接口單元的第二凝: CPU發(fā)送接管命令，第二微CPU根據(jù)接管命令，控制本單元的開關(guān)將串口收 發(fā)線連接至主控單元；
當(dāng)主控單元停止接管接口單元時(shí)，主控單元的第一微CPU向接口單元的第 二微CPU發(fā)送停止接管命令，第二微CPU根據(jù)停止接管命令，控制本單元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。
綜上可見，本發(fā)明提出的設(shè)備和方法，在接口單元中設(shè)置開關(guān)，用于改變
接口單元串口收發(fā)線的走向；在每個(gè)單元中設(shè)置微CPU,各個(gè)微CPU通過命 令通道連接，用于收發(fā)接管命令/停止接管命令。當(dāng)接口單元的微CPU收到接 管命令時(shí)，控制本單元的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元；當(dāng)接口單元的微
CPU收到停止接管命令時(shí)，控制本單元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連 接。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)了主控單元對(duì)接口單元串口的可控接管，能夠簡(jiǎn)單高 效地獲取分布式框式設(shè)備中接口單元的啟動(dòng)信息。


圖1為現(xiàn)有第一種上傳方式所采用的分布式框式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有第二種上傳方式所采用的分布式框式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一主控單元接管接口單元的分布式框式設(shè)備結(jié)構(gòu) 示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例二主控單元接管接口單元的分布式框式設(shè)備結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出 一種主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備和方法， 其基本原理是在接口單元的串口控制器之后增加一個(gè)開關(guān)，當(dāng)主控單元向 該接口單元發(fā)送接管命令時(shí)，開關(guān)將串口收發(fā)線與主控單元連接，實(shí)現(xiàn)主控 單元對(duì)該接口單元的接管。主控單元同一時(shí)間只能接管一個(gè)接口單元，當(dāng)主 控單元對(duì)某個(gè)接口單元停止接管時(shí)，向該接口單元發(fā)送停止接管命令，開關(guān) 則斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。接管命令和停止接管命令可以通過命
令通道，例如維護(hù)總線(MBUS)進(jìn)行發(fā)送；并且，在每個(gè)單板上設(shè)置一個(gè) 微CPU,用于命令的收發(fā)以及根據(jù)命令對(duì)開關(guān)的控制。另外，由于串口控制 器輸出的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換(將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電平信號(hào))后才能被PC識(shí)別，通常采用232電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換，本發(fā)明在接口單元中增加的模擬 開關(guān)可以放置在232電平轉(zhuǎn)換芯片之前或之后，以下兩個(gè)實(shí)施例將分別進(jìn)行 描述。
實(shí)施例一
參見圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例一主控單元接管接口單元的分布式框式 設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實(shí)施例中，以該設(shè)備包括1個(gè)主控單元和2個(gè)接口單元(接口單元 1和接口單元2)為例進(jìn)行介紹。每個(gè)接口單元的結(jié)構(gòu)相同，以接口單元1 為例，在接口單元l中設(shè)置模擬開關(guān)，該模擬開關(guān)的一端直接與串口控制器 連接；另一端根據(jù)主控單元發(fā)送的接管命令或停止接管命令，可以將串口收 發(fā)線連接至主控單元的232電平轉(zhuǎn)換芯片或本單元的232電平轉(zhuǎn)換芯片。
上述的接管命令和停止接管命令通過MBUS進(jìn)行交互，在各個(gè)單板上 設(shè)置微CPU;主控單元同 一 時(shí)間只能接管 一個(gè)接口單元。
當(dāng)主控單元要接管接口單元1時(shí)，主控單元通過微CPU向接口單元1 發(fā)送接管命令，該接管命令通過MBUS傳輸至接口單元1的微CPU;接口 單元1的微CPU控制模擬開關(guān)，將串口收發(fā)線連接至主控單元的232電平 轉(zhuǎn)換芯片。
當(dāng)主控單元要接管接口單元2時(shí)，主控單元首先通過微CPU向接口單 元1發(fā)送停止接管命令，該停止接管命令通過MBUS傳輸至接口單元1的 微CPU;接口單元1的微CPU控制模擬開關(guān)，將串口收發(fā)線連接至接口單 元1的232電平轉(zhuǎn)換芯片；之后，主控單元通過微CPU向接口單元2發(fā)送 接管命令，該接管命令通過MBUS傳輸至接口單元2的微CPU;接口單元 2的微CPU控制模擬開關(guān)，將串口收發(fā)線連接至主控單元的232電平轉(zhuǎn)換芯 片。
串口控制器的輸出有收發(fā)兩條線，本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)主控單元對(duì)接 口單元串口的完全接管，接口單元中的模擬開關(guān)同時(shí)連接收發(fā)線，對(duì)收發(fā)線
同時(shí)進(jìn)行開關(guān)控制。當(dāng)模擬開關(guān)將接口單元串口收發(fā)線連接至主控單元的232電平轉(zhuǎn)換芯片后，利用主控單元中已有的串口 (如Console 口 )以及串 口與232電平轉(zhuǎn)換芯片的連接，可以將接口單元串口控制器上傳的數(shù)據(jù)傳輸 至主控單元的串口，使用戶可以利用PC與主控單元的串口連接，從而獲取 該數(shù)據(jù)。另外，本實(shí)施例中采用MBUS傳輸接管命令和停止接管命令，由 于MBUS是通常的分布式框式設(shè)備已有的，利用MBUS不需要增加新的通 信通道。
實(shí)施例二
參見圖4,圖4為本發(fā)明實(shí)施例二主控單元接管接口單元的分布式框式 設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實(shí)施例中，以該設(shè)備包括1個(gè)主控單元和2個(gè)接口單元(接口單元 1和接口單元2)為例進(jìn)行介紹。每個(gè)接口單元的結(jié)構(gòu)相同，以接口單元1 為例，在接口單元1中設(shè)置模擬開關(guān)，該模擬開關(guān)的一端與232電平轉(zhuǎn)換芯 片連接(232電平轉(zhuǎn)換芯片與串口控制器連接)；另一端根據(jù)主控單元發(fā)送 的接管命令，可以將串口收發(fā)線連接至主控單元的串口。
上述的接管命令和停止接管命令通過MBUS進(jìn)行交互，在各個(gè)單板上 設(shè)置微CPU;主控單元同 一時(shí)間只能接管一個(gè)接口單元。
當(dāng)主控單元要接管接口單元1時(shí)，主控單元通過微CPU向接口單元1 發(fā)送接管命令，該接管命令通過MBUS傳輸至接口單元1的微CPU;接口 單元1的微CPU控制模擬開關(guān)，將232電平轉(zhuǎn)換芯片出端口所引出的串口 收發(fā)線連接至主控單元的串口。這樣，用戶就可以利用PC與主控單元的串 口連接，從而獲取接口單元1上傳的凄t據(jù)。
當(dāng)主控單元要接管接口單元2時(shí)，主控單元首先通過微CPU向接口單 元1發(fā)送停止接管命令，該停止接管命令通過MBUS傳輸至接口單元1的 微CPU;接口單元1的微CPU控制模擬開關(guān)，將串口收發(fā)線與主控單元串 口的連接斷開。之后，主控單元通過微CPU向接口單元2發(fā)送接管命令， 該接管命令通過MBUS傳輸至接口單元2的微CPU;接口單元2的微CPU 控制模擬開關(guān)，將232電平轉(zhuǎn)換芯片出端口所引出的串口收發(fā)線連通至主控單元的串口 。
實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于，實(shí)施例一將接口單元的模擬開關(guān)放
置在232電平轉(zhuǎn)換芯片之前，當(dāng)主控單元接管接口單元時(shí)，模擬開關(guān)將串口 收發(fā)線連接至主控單元的232電平轉(zhuǎn)換芯片，通過232電平轉(zhuǎn)換芯片完成數(shù) 字信號(hào)向電平信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使PC能夠識(shí)別；而實(shí)施例二是將接口單元的模 擬開關(guān)放置在232電平轉(zhuǎn)換芯片之后，當(dāng)主控單元接管接口單元時(shí)，模擬開 關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元的串口 ，由于接口單元上傳的數(shù)據(jù)在本單元 內(nèi)部已經(jīng)經(jīng)過了信號(hào)的轉(zhuǎn)化，因此該數(shù)據(jù)能夠被PC識(shí)別。當(dāng)然，在這兩個(gè) 實(shí)施例中，模擬開關(guān)所要控制的信號(hào)形式不同(一種是數(shù)字信號(hào)，另一種是 電平信號(hào))，因此對(duì)模擬開關(guān)的要求也有所不同。
上述兩個(gè)實(shí)施例均是采用模擬開關(guān)進(jìn)行說明的，本發(fā)明也可以采用復(fù)雜 可編程邏輯器件(CPLD)代替模擬開關(guān)進(jìn)行開關(guān)控制。另外，上述兩個(gè)實(shí) 施例均采用MBUS實(shí)現(xiàn)命令通道，本發(fā)明也可以采用網(wǎng)口通道、RS485通 道等其它通道代替MBUS實(shí)現(xiàn)該命令通道。
實(shí)際應(yīng)用中，并不需要每個(gè)接口單元的串口收發(fā)線都獨(dú)立地連接至主控
單元，而是可以使所有的接口單元共用設(shè)備背板的串口收發(fā)線，這樣可以避 免由于接口單元太多引起的設(shè)備走線復(fù)雜的問題。
在本發(fā)明提出的分布式框式設(shè)備的1^出上，本發(fā)明還提出一種主控單元接 管接口單元串口的方法，包括
當(dāng)主控單元接管接口單元時(shí)，主控單元的第一微CPU向接口單元的第二微 CPU發(fā)送接管命令，所述第二微CPU根據(jù)接管命令，控制本單元的開關(guān)將串 口收發(fā)線連接至主控單元；
當(dāng)主控單元停止接管接口單元時(shí)，主控單元的第 一微CPU向接口單元的第 二微CPU發(fā)送停止接管命令，所述第二微CPU才艮據(jù)停止接管命令，控制本單 元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。
上述方法中，所述的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元可以為開關(guān)將串 口收發(fā)線連接至主控單元的第一電平轉(zhuǎn)換芯片；所述開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接可以為開關(guān)將串口收發(fā)線連接至本單元的第二電平轉(zhuǎn)換芯片。 或者，所述的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元可以為開關(guān)將串口收發(fā)
線連接至主控單元的串口 。 上述方法還可以包括
當(dāng)主控單元接管另 一個(gè)接口單元時(shí)，主控單元向原先接管的接口單元發(fā) 送停止接管命令，向所述的另一個(gè)接口單元發(fā)送接管命令。
上述方法中，第一微CPU分別向2個(gè)或多個(gè)接口單元的第二微CPU發(fā)送 接管命令或停止接管命令時(shí)，可以采用同一個(gè)命令通道進(jìn)行發(fā)送；
2個(gè)或多個(gè)接口單元分別與主控單元連接時(shí)，可以采用同一個(gè)串口收發(fā)線
進(jìn)行連接。
綜上可見，本發(fā)明提出的設(shè)備和方法，在接口單元設(shè)置開關(guān)，用于改變
接口單元串口收發(fā)線的走向；在每個(gè)單元中設(shè)置樣史CPU，通過命令通道收發(fā) 接管命令/停止接管命令，對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制。當(dāng)接口單元的微CPU收到接管 命令時(shí)，控制本單元的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元；當(dāng)接口單元的微 CPU收到停止接管命令時(shí)，控制本單元的開關(guān)斷開該連接。通過這種方式， 實(shí)現(xiàn)了主控單元對(duì)接口單元串口的接管，能夠簡(jiǎn)單高效地獲取分布式框式設(shè) 備中接口單元的啟動(dòng)信息。并且，由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)接口單元串口的接管，本發(fā) 明也可以實(shí)時(shí)對(duì)接口單元的串口進(jìn)行輸入輸出控制，例如進(jìn)行串口 GDB的 調(diào)試、進(jìn)入接口單元的啟動(dòng)菜單、控制啟動(dòng)過程等。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，-f又需 要一個(gè)簡(jiǎn)單的配置命令，就可以使主控單元接管接口單元的串口，使維護(hù)人 員能夠直接通過主控單元的串口讀取接口單元的任意信息。此外，本發(fā)明可 以利用現(xiàn)有設(shè)備中已有的MBUS作為命令通道，所有的接口單元可以共用 背板的串口收發(fā)線，因此在硬件上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。主控單元在同一時(shí)間只接管一 個(gè)接口單元，不需要定制協(xié)議處理各個(gè)接口單元同時(shí)上報(bào)信息的問題，不需
要緩存信息，因此在軟件上簡(jiǎn)單直接。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備，所述設(shè)備包括主控單元和接口單元，其特征在于，所述主控單元包括第一微CPU，所述接口單元包括第二微CPU和開關(guān)，所述第一微CPU通過命令通道與第二微CPU連接，向第二微CPU發(fā)送接管命令或停止接管命令；所述第二微CPU，根據(jù)來自第一微CPU的接管命令，控制本單元的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元；或者，根據(jù)來自第一微CPU的停止接管命令，控制本單元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述主控單元還包括第一電 平轉(zhuǎn)換芯片；所述開關(guān)與本單元的串口控制器連接，當(dāng)本單元的第二微CPU控制所述開 關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元時(shí)，所述開關(guān)用于將串口收發(fā)線連接至主控單 元的第一電平轉(zhuǎn)換芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述接口單元還包括第二電 平轉(zhuǎn)換芯片；當(dāng)本單元的第二微CPU控制所述開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接 時(shí)，所述開關(guān)用于將串口收發(fā)線連接至本單元的第二電平轉(zhuǎn)換芯片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述接口單元還包括第二電 平轉(zhuǎn)換芯片，所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片與本單元的串口控制器連接，所述開關(guān)與 第二電平轉(zhuǎn)換芯片連接；當(dāng)本單元的第二微CPU控制所述開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元時(shí)，所 述開關(guān)用于將串口收發(fā)線連接至主控單元的串口 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述命令通道 為維護(hù)總線MBUS、網(wǎng)口通道或RS485通道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述開關(guān)為模擬開關(guān)或復(fù)雜可編程邏輯通道CPLD。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括2個(gè)或多個(gè)接 口單元，所述2個(gè)或多個(gè)接口單元共用一個(gè)命令通道和一個(gè)串口收發(fā)線。
8、 一種主控單元接管接口單元串口的方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的設(shè)備， 其特征在于，所述方法包括當(dāng)主控單元接管接口單元時(shí)，主控單元的第一4敬CPU向接口單元的第二孩爻 CPU發(fā)送接管命令，所述第二微CPU根據(jù)接管命令，控制本單元的開關(guān)將串 口收發(fā)線連接至主控單元；當(dāng)主控單元停止接管接口單元時(shí)，主控單元的第一微CPU向接口單元的第 二微CPU發(fā)送停止接管命令，所述第二微CPU根據(jù)停止接管命令，控制本單 元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述開關(guān)將串口收發(fā)線連4妾 至主控單元為所述開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元的第一電平轉(zhuǎn)換芯片。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述開關(guān)斷開串口收發(fā)線 與主控單元的連接為所述開關(guān)將串口收發(fā)線連接至本單元的第二電平轉(zhuǎn)換芯 片。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述開關(guān)將串口收發(fā)線連 接至主控單元為所述開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元的串口 。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8至ll任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還 包括當(dāng)主控單元接管另 一個(gè)接口單元時(shí)，所述主控單元向原先接管的接口單元 發(fā)送停止接管命令，向所述另一個(gè)接口單元發(fā)送接管命令。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一微CPU分別向2 個(gè)或多個(gè)接口單元的第二微CPU發(fā)送接管命令或停止接管命令時(shí)，采用同一個(gè) 命令通道進(jìn)行發(fā)送；所述2個(gè)或多個(gè)接口單元分別與主控單元連"t矣時(shí)，采用同 一個(gè)串口收發(fā)線 進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明提出主控單元接管接口單元串口的分布式框式設(shè)備和方法，其中設(shè)備包括主控單元和接口單元，其中，主控單元包括第一微CPU，接口單元包括第二微CPU和開關(guān)，第一微CPU通過命令通道與第二微CPU連接，向第二微CPU發(fā)送接管命令或停止接管命令；第二微CPU，根據(jù)來自第一微CPU的接管命令，控制本單元的開關(guān)將串口收發(fā)線連接至主控單元；或者，根據(jù)來自第一微CPU的停止接管命令，控制本單元的開關(guān)斷開串口收發(fā)線與主控單元的連接。本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單、高效地獲取接口單元的啟動(dòng)信息。
文檔編號(hào)G06F13/40GK101620584SQ20091009122
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者鐘晉明 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司